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  粘接型鼓式制動蹄片系將鼓式制動片和制動蹄鐵通過粘接劑粘接而組合成制動蹄片整體,它通常被使用于轎車和輕型、微型汽車的制動器總成上。
  當汽車行駛過程中進行制動操作時摩擦片和制動鼓或盤發生強烈的貼壓和摩擦作用,由此產生的摩擦力導致摩擦片和蹄鐵或鋼背間受到強烈的剪切作用。這就要求摩擦片和蹄鐵或鋼背間具有足夠的結合力,以保證在制動操作過程中兩者不會脫離而導致制動事故。一般來說中型和重型載重汽車由于制動負荷高,摩擦片和蹄鐵間產生剪切力大,在制動器總成中使用能承受較高剪切力的鉚接型鼓式制動蹄片。而對于輕型、微型汽車和轎車,特別是后二者,由于制動負荷相對較小,大多使用承受剪切力較低的粘接型鼓式制動蹄片。
  粘接型鼓式制動蹄片在我國GB5763-98標準中屬于第二類產品,對其摩擦性能的具體要求如下:

項   目

試  驗  溫  度

 

100°C

150°C

200°C

250°C

摩擦系數

0.25-0.65

0.25-0.70

0.20-0.70

0.15-0.70

指定摩擦系數的允許偏差

±0.08

±0.10

±0.12

±0.12

磨損率(V)

0.50

0.70

1.00

2.00

  粘接型鼓式制動蹄片的制造工藝有干法生產工藝和濕法生產工藝兩種,下面分別介紹之。
 ?。ㄒ唬└煞üひ?mdash;—干法工藝是國內目前制造粘接型鼓式制動蹄片最常用的工藝方法,在此工藝中,按一般干法生產工藝先制成干法壓塑料,經熱壓成型后的壓制片和蹄鐵用粘結劑粘結固化制成蹄片總成。工藝流程如下:

  一、配料:粘接型鼓式制動蹄片在GB5763-98標準中對摩擦性能的最高檢測溫度為250°C,即對它的耐熱性要求低于中、重型汽車鼓式片及轎車盤式剎車片的要求。同時,由于此種鼓式蹄片有蹄鐵作為摩擦片的襯背支撐體,對摩擦片的機械強度要求也低于鉚接型鼓式剎車片。因此在考慮粘接型鼓式片的配方組份時,對粘結劑的耐熱性要求、纖維組份的增強性能要求和摩擦調節劑的高溫增摩性能都略低于中、重型汽車鼓式片和轎車盤式剎車片的要求。
  在粘結劑的選用方面,選用的樹脂有:①橡膠改性能醛樹脂,改性用橡膠多為丁苯橡膠;②腰果殼油改性酚醛樹脂;③未改性酚醛樹脂(2123樹脂)輔加以丁腈橡膠粉。
  纖維增強組份:對于石棉型鼓式制動蹄片,在選擇石棉等級和品種選擇上要求不高,國內各類石棉品種的5-60或5-50級石棉都可使用,有時還可輔加少量6-40石棉。
  對于無石棉型鼓式制動蹄片,單一使用鋼纖維的配方并不多見,經常使用的是二種以上纖維的組合使用。例如鋼纖維—礦物纖維組合使用、礦物纖維A—礦物纖維B組合使用,有時也輔加以少量有機纖維。
  摩擦性能調節劑:由于對制品的高溫摩擦系數要求不高,可適當少用高硬度填料,用一般增摩填料即可。
  參考組份配比如下:
  無石棉基粘接型鼓式片組份參考配比如表-

組份

參考配比%

樹脂

12—14

橡膠

2-3

鋼纖維

12-15

礦物纖維

12-15

氧化鋁

0.5-1

鉻鐵礦粉

2-4

重晶石

15-20

其它填料

30-40

 

  二、混料:將粘結劑、纖維、填料在混料設備中按干法混合工藝進行混合,根據不同混料設備,采用不同混料方式。①立式高速混料機——根據不同的纖維增強材料,主軸轉速在400-1000轉/分范圍內進行選擇,一次投料量為40㎏至100㎏范圍?;熗鮮奔湓?-6分鐘。②犁耙式混料機——生產用犁耙式混料機的容積有300立升、600立升、1200立升幾種,故混料時的投料量也不同。例如對1200立升混料機投料量范圍為100㎏-300㎏?;熗鮮奔湓?20-40分鐘。按上述工藝條件將粘結劑、纖維、填料、充分混合后得到的混合料,即為壓塑料,由于粘接型鼓式片一般較薄,通常不進行予成型,而是直接進入熱壓成型工序。
  混合料進行熱壓前,應根據其揮發份含量、樹脂固化速度、氣候潮濕度等具體情況,決定是否需經加熱干燥,在多數情況下,不進行加熱干燥。但有時若遇到原材料中水分含量高的情況,則應將壓塑料在70-90°C下干燥1至2小時,將壓塑料的水分含量控制在1%以下,以避免熱壓過程中的壓制片起泡現象。
  三、熱壓成型:
  將壓塑料按規定投料量投加于壓模中,于一定溫度,壓力條件下進行固化成型。
  熱壓工藝條件:
  壓制溫度:150-160°C
  壓制壓力:20-30mpa
  壓制時間:40-80秒/毫米產品厚度
  1,多層連續壓模的壓制操作
  以7層連續壓模為例,操作步驟:
  開動壓機,將已壓夠時間的最下層片子和模板從模腔中壓出,使其落在拉桿底模上,將拉桿底模拉出,取出壓制片,再將拉桿底模推回原位置。將已稱量好的壓塑料投入模腔,鋪勻后放好模板(模腔和模板就應先清理干凈并塗覆脫模劑),啟動壓機使壓缸下行,并進行加壓,表壓達到規定要求后,在40秒內放氣二次,讓物料中揮發物逸出,然后在規定壓力下進行保壓操作。達到保壓時間后,一個壓制循環即告完成。然后啟動壓機,使壓缸上行,開啟模具進行取片和投料,開始下一輪壓制循環操作。
  對于多層連續壓模壓片時間的計算和掌握,是要求某一層片子從投料、加壓、放氣完成、保壓開始時計算時間至該層片子出模所經歷的總時間,應滿足每毫米產品厚度凈壓時間40-80秒的壓制要求,便如某規格產品的成品規定厚度為5mm,以壓制時間上限80秒/mm產品厚度計,若使用單層模具進行壓制該片子總凈壓時間應為80秒×5=400秒。由于所使用的連續壓模有7層,以每層片子凈壓時間30秒計,每一層(次)取片、投料、放氣操作總時間為60秒計(實際上此項操作總時間需70-90秒),每層片子的凈壓和操作總時間為90秒,7層片子共630秒,即某一層片子從投料進模腔、開始保壓至片子出模的時間已遠遠超出按理論計算需400秒的壓制時間要求。實際上,在生產中為了使壓制片在熱壓模中能達到較好的成型固化,操作者對于5mm厚度的產品,每投完一次料并完成放氣后的凈壓時間都達到40秒-60秒。
  2單層多腔壓模的操作:
  將加熱到要求溫度的模具的模腔和模板清理干凈,塗刷脫模劑。將稱量好符合投料量要求的壓塑料加入模腔鋪勻,放好模板,閉模加壓,根據不同壓塑料的情況在一分鐘內放氣1-3次。然后進行保壓操作,壓制時間按產品厚度每毫米40-80秒計算。壓夠規定時間后,開啟模具將壓制片取出,將片子的邊緣溢料片和毛刺清除,準備進行熱處理。
  四、 熱處理:壓制好的鼓式片送入電熱型的熱處理爐進行熱處理,熱處理溫度范圍為150-180°C,處理時間為8-16小時范圍,視不同材質和性能要求而定。
  為防止熱處理操作中片子因升溫過快而起泡、腫脹,升溫過程應緩慢進行,按照工藝規定進行升溫和保溫操作。
  為避免片子在高溫處理過程中受熱應力影響導致片子弧形發生變化,可以將片子按弧形挨緊、縱向排列在金屬框架中,將縱列首尾兩個片子的縱向位置卡緊并固定,并將縱列中所有片子的左右弧端都用金屬框架固定住,這樣就消除了片子弧形變化的可能性。
  五、磨內弧面:
  磨片子內弧面的目的有二方面:1使鼓式片內弧弧形和蹄鐵的外弧面弧形一致,以便于粘接操作;2磨去片子內弧表面的樹脂光亮層,使表面成為粗糙面,以提高片子與蹄鐵的粘接牢固度。
  進行第一種磨片操作時需根據該品種片子的內弧半徑更換相應弧形的胎具。這種磨制操作通常用于硬質鼓式片。對于軟質或半軟質的鼓式片,由于片子薄,材質軟而可彎弧,易和蹄鐵弧面貼合粘接,故磨制時不需使用胎具,只需用砂輪將片子內弧面磨去一層光亮面即可。

  下面為XL441通用內弧磨床用于轎車、微型車和輕型車制動襯片的內弧磨削或砂光。它由磨頭5、進給膠輪3、內弧胎具6、膠輪張緊力調節手輪1等組成。加工前操作者須先換上與待加工剎車片內弧曲率半徑相等的胎具,且胎具套在砂輪磨頭的外圓,讓砂輪外圓凸出胎具母線0.15毫米。將剎車片放入膠輪和砂輪中間,轉動調節手輪使膠輪頂壓剎車片靠向砂輪,啟動進給膠輪電機和高速旋轉的砂輪電機,膠輪帶動剎車片走過砂輪,即完成了剎車片內弧的磨削。

  XL441型通用內弧磨床由膠輪夾緊滑臺調節手輪1、進給膠輪3、工件4、膠輪驅動電機7、砂輪5、內弧胎具6、砂輪電機9、機架8等組成。
  1.調節手柄  2.防護罩  3.摩擦輪  4.工件  5.磨頭  6.工裝  7.摩擦輪電機  8.機身  9.磨頭電機
圖6-  XL441型通用內弧磨床


  六、蹄鐵準備:
  蹄鐵準備工藝在前面“金屬附件的準備”中已有詳述,此處只作簡述:
  1、脫脂除油,制動蹄鐵在生產加工過程中為避免其受空氣氧化影響,表面都有一層油脂?;?,在與摩擦片粘接前,需進行脫脂脫油處理。簡單的處理方式是用金屬清洗劑、堿水、洗滌劑等浸泡蹄鐵而將其表面油脂洗去。
生產效率比較高的脫脂清洗設備有XL    型脫脂清洗機,見圖
  將蹄鐵送入清洗機,借助金屬清洗劑將蹄鐵表面油脂洗下,機上有油水分離裝置,將油水分離,再用水漂洗,最后經過加熱烘干程序,將蹄鐵干后取出。
  2、拋丸、噴砂或酸洗除銹
  這三種方式都可除去蹄鐵表面銹斑。
  酸洗,用鹽酸浸泡蹄鐵,視鹽酸不同濃度,浸泡時間為30分至2小時,至表面完全呈鐵灰原色光亮后,將蹄鐵取出,用水清洗干凈,干燥。
  噴砂:在噴砂機中進行,壓縮空氣的氣壓為3-4㎏/cm2 ,氣流將專用砂子噴射蹄鐵件表面,將其銹跡除去。
  拋丸:在拋丸機中進行,用鐵丸將機中不斷滾翻的蹄鐵件表面銹斑除凈。
  1浸膠噴漆
  對蹄鐵進行浸膠或噴漆的操作是為了?;ぬ閭礱娌揮掌躉饔枚?,并起到表面裝飾和美觀的效果。
  浸膠:浸膠用的膠液有自制也可購買商品規格的浸膠液。自制的膠液系采用酚樹脂的酒精稀溶液或其它溶劑的稀溶液,濃度可為10%或更低。國產的使用較廣泛的商品規格浸膠液有哈爾濱生產的BC型浸膠液。該種浸膠液的優點是其制造單位同時還供應與此浸膠液相匹配的BC型粘結用膠。將蹄鐵浸沒于浸膠液中,取出后懸掛于掛架上,送于熱烘窯(箱)中進行干燥到不粘手,取出備用。
  噴漆:對蹄鐵進行噴漆的操作和盤式片鋼背的噴漆操作相同,一般使用硝基磁漆或氨基磁漆用稀料調節到合適稀度后,裝于噴槍中對蹄鐵進行噴漆操作。
  上膠——在此操作中,在蹄鐵摩擦片的粘結部位上塗復粘結劑。
  粘結劑有多種類型可以選擇,國產粘結劑中較合用的有上海的706膠,哈爾濱的J-04膠以及BC型粘結膠等。
  許多廠為操作簡便起見采用人工上膠操作,在蹄鐵的粘接部位塗刷粘結劑,然后在自然條件下或加熱條件下,干燥后備用。專用的上膠機如右圖8-  所示XL461鼓式片涂膠機。

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